[发明专利]发射显示装置

说明书

本发明涉及一种发射显示装置，尤其涉及一种具有像素阵列的有源矩阵显示装置，该像素阵列包括发光显示元件和薄膜晶体管。更特别地，不具有排他性，本发明涉及一种有源矩阵电致发光显示装置，其像素包括光敏元件，该光敏元件对显示元件发出的光作出响应并用于控制该显示元件的增能。

采用发光显示元件的矩阵显示装置是众所周知的。该显示元件通常包括有机薄膜电致发光元件(OLED)，其中包括聚合材料(PLED)，要不然就包括发光二极管(LED)。这些材料通常包括夹在一对电极之间的一层或多层半导体共轭聚合物，其中一个电极是透明的，另一个电极采用适合将空穴或电子注入到聚合物层中的材料。

这种显示装置中的显示元件是电流驱动的，且常规的模拟驱动方案涉及提供可控的电流给该显示元件。通常，提供一个电流源晶体管作为该像素结构的一部分，且将栅极电压提供给电流源晶体管来确定通过电致(EL)显示元件的电流。在寻址阶段之后，存储电容保持该栅极电压。

因此，每个像素包括EL显示元件以及相关的驱动器电路。该驱动器电路具有由行导线上的行寻址脉冲接通的寻址晶体管。当该寻址晶体管接通时，列导线上的数据电压传递到其余的像素。尤其是，寻址晶体管将列导线电压提供给电流源电路，该电流源电路包括所述驱动晶体管以及包括与该驱动晶体管的栅极相连的存储电容。将列、数据、电压提供给驱动晶体管的栅极，且即使在行寻址脉冲结束之后，该存储电容仍将栅极保持在该电压。该存储电容将固定保持该栅—源电压。这样导致了通过晶体管的固定源—漏电流，进而这给像素提供了预期的电流源操作。该EL显示元件的亮度大致与通过它的电流成正比。

在上述基本像素电路中，LED材料的差分老化或退化导致了给定驱动电流像素的亮度级降低，这样可能造成显示器上图像质量的差别。长期使用的显示元件将比不常使用的显示元件更黯淡。此外，由于驱动晶体管特性的差异，尤其是阈值电压的电平变化能带来显示不一致的问题。

已经提出了改进的电压寻址的像素电路，其能补偿LED材料的老化以及晶体管特性之间的差异。这些电路包括一光敏单元，其用来响应该显示元件的光输出并根据所述的光输出而泄漏存储电容上存储的电荷，从而在像素初始寻址之后的驱动周期内控制该显示元件的全部光输出。这种像素结构类型的示例详细描述在WO 01/20591和EP 1 096 466中。

在示例性的实施例中，像素中的光电二极管释放存储电容上存储的栅极电压，当驱动晶体管上的栅极电压达到阈值电压时，存储电容停止放电，该EL显示元件停止发光。电荷从光电二极管中泄漏的速度是该显示元件输出的函数，因此光电二极管用作光敏反馈装置。

由于具有这种设置，从该显示元件输出的光不依赖于EL显示元件的效率，因此提供了老化补偿。已经显示，这种技术在获得高质量的显示方面是有效的，这种显示在一段时间产生较少的不一致现象。然而，该方法需要高的瞬时峰值亮度等级以便在一帧时间中从像素获取足够的平均亮度，这样并不有利于显示器的操作，因此可能导致LED材料老化得更快。

在申请人开发的另一方法中，光反馈系统用于改变占空比，根据该占空比操作该显示元件。驱动该显示元件到固定亮度，而且使用光反馈触发快速断开驱动晶体管的晶体管开关。这样避免了需要高的瞬时亮度等级，但是又给像素带来了额外的复杂度。

根据本发明，提供一种有源矩阵显示装置，其包括一显示像素阵列，每个像素包括：

电流驱动的发光显示元件；

用于驱动电流通过显示元件的驱动晶体管；

与该驱动晶体管串联的开关晶体管；以及

光反馈装置，其用于控制开关晶体管的栅极电压，由此能够控制该开关晶体管的关断定时，以使其能够根据显示元件的光输出将该显示元件与驱动晶体管隔离开来。

这种设置利用光反馈装置来控制额外的开关晶体管，而不是控制驱动晶体管。因此该驱动晶体管的控制得以简化，且额外的光敏控制是针对于与该驱动晶体管串联的额外的开关晶体管。这样以简单的方式实现了占空比类型的控制。

每个像素还包括第一存储电容，其存储像素驱动电压以用于寻址该驱动晶体管，该第一存储电容连接在驱动晶体管的栅极和源极之间。所述的驱动晶体管、开关晶体管和显示元件优选地串联在电源线之间。

可提供第二存储电容能够存储栅极电压，该栅压对开关晶体管进行控制。所述的光反馈装置则包括一光敏装置，其用于检测显示元件的亮度，并改变存储在第二存储电容上的电压。